JPH034498A - 放電灯駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、特に複写機、プリンタ等に使用される放電灯
の駆動装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第２図は複写機などに用いられているこの種の放電灯駆
動装置の回路構成図であり、この駆動装置は、複数の出
力を持つスイッチング電源装置として構成されている。

図に右いて、１は交流電源で、その交流出力はダイオー
ドブリッジ２で直流に変換され、コンデンサＣＩで平滑
された後、コンバータトランスＴ１の一次巻線Ｆ１に人
力される。このコンバータトランスＴ１の一次巻線Ｆ。

にはＦ　Ｅ　Ｔ　Ｑ　＋がスイッチング素子として直列
に接続されており、Ｆ　Ｅ　Ｔ　Ｑ　ｒには並列にダイ
オードＤ１と共振用のコンデンサＣ２が接続されている
。そして、Ｆ　Ｅ　Ｔ　Ｑ　ｒは、ＰＷＭ回路３によっ
てオン、オフの制御が行われる。

上記コンバータトランスＴ１の二次側には、放電灯であ
る蛍光ランプ４の各フィラメント４ａ。

４ｂが接続される駆動用巻線Ｓ＋　、ＦＥＴＱ＋の制御
用巻線Ｓ２及び高圧出力用の出力巻線Ｓ、が設けられて
いる。駆動用−＠ＭＡＳＩ　とランプ４との間にはイン
ダクタンス素子り、が介装され、各フィラメント４ａ、
４ｂにはそれぞれ並列にコンデンサＣ３，Ｃ４が接続さ
れている。また、各フィラメント４ａ、４ｂの他側はダ
イオードブリッジ５に接続され、このダイオードブリッ
ジ５の出力側には制御信号ａによってオン、オフされる
トランジスタＱ２が接続されている。そして、このトラ
ンジスタＱ２とダイオードブリッジ５により、ランプ４
のフィラメント間をその通電タイミングに従って短絡さ
せる点灯回路６がアナログスイッチとして構成されてい
る。

他方、制御用巻線Ｓ２には整流用のダイオードＤ２及び
平滑用のコンデンサＣ５が接続されており、＋２４ｖの
制御用電圧と、レギュレータ７を介して＋５■の制御用
電圧が得られるようにな７ている。そして、＋２４Ｖの
電圧は抵抗Ｒ１とＲ２で分圧されてオペアンプ（演算増
幅器）Ｑ３に人力され、ここで電ｆｌ　Ｅ　Ｉの基準電
圧と比較される。このオペアンプＱ３の出力はホトカブ
ラＱ４を介してＰＷＭ回路３に入力され、その出力に従
ってＦＥＴＱ、が駆動されるようになフている。

また、上記出力巻線Ｓ３には整流用のダイオードＤ３と
平滑用のコンデンサＣ６が接続されており、複写機の帯
電器等への高圧（ＨＶ）の出力が得られるようになって
いる。

次に動作について説明する。

交流電源１がオンになると、その交流出力がダイオード
ブリッジ２及びコンデンサＣ１で整流。

平滑され、コンバータトランスＴ、の一次＠線Ｆ、にか
かる。そして、ＰＷＭ回路３からの出力によってＦＥＴ
ＱＩがスイッチング（オン。

オフ）することにより、コンバータトランスＴ１の二次
側の各巻線５１〜Ｓ、にはそのスイッチングのデユーテ
ィに応じた電圧が誘起され、蛍光ランプ４等の負荷が駆
動される。その際、制御用巻線Ｓ２の出力電圧（分圧電
圧）がオペアンプＱ３で基準電圧と比較され、その比較
結果に基づいてＰＷＭ回路３の出力が制御されるので５
コンバータトランスＴ、の二次側の出力電圧を一定に保
つことができる。また、電源Ｅ１からの基準電圧を変化
させることにより、コンバータトランスＴ。

の出力電圧を変化させることができ、蛍光ランプ４の光
量を制御することが可能となる。

上記蛍光ランプ４の点灯時は定格出力が出るように電源
Ｅ、の基準電圧が設定されるが、この点灯時は制御信号
ａによってトランジスタＱ２はオフになフており、コン
バータトランスＴ、の駆動用巻線Ｓ１に発生した電圧は
インダクタンス素子し、を通してタンプ４に印加される
。この時、トランジスタＱ２がオフなので、電流はダイ
オードブリッジ５へ流れず、ランプ４の管内を流れ、蛍
光ランプ４は点灯する。

方、蛍光ランプ４の予熱時は制御信号ａによってトラン
ジスタＱ２がオンとなるようにル制御される。これによ
り、コンバータトランスＴ１の駆動用巻線Ｓ１からの電
流がインダクタンス素子Ｌ１を通り、ランプ４のフィラ
メント４ａ−ダイオードブリッジ５−トランジスタＱ２
−ダイオードブリッジ５−ランプ４のフィラメント４ｂ
−駆動用巻線Ｓ１の順に流れ、ランプ４の各フィラメン
ト４ａ、４ｂが加熱される。この時、各フィラメント４
ａ、４ｂに並列に接続されたコンデンサＣ５，Ｃ４は、
フィラメント４ａ、４ｂに流れる電流をバイパスし、フ
ィラメント４ａ、４ｂに流れる電流量を調節する。

次に、消灯時は上記点灯時の定格出力より小さな出力と
なるように制御される。例えば、コンバータトランスＴ
１の制御用巻線Ｓ２の出力電圧が２４Ｖから８ｖになる
ように前述の基準電圧が設定される。この時、駆動用巻
線Ｓ１の出力電圧も小さくなる。このため、トランジス
タＱ２をオフにした時に、上記駆動用巻線Ｓ、の出力電
圧はインダクタンス素子Ｌ１を通してランプ４に印加さ
れるが、ランプ４の点灯電圧より充分低いので、ランプ
４は消灯となり、ランプ電流は流れない。しかし、この
時でもレギュレータ７への入力は８Ｖあるので、５Ｖの
出力電圧は変動せず、ＣＰＵなどへの電源は常に確保さ
れ、装置全体の制御への影響はない。

ここで、上記蛍光ランプ４の予熱は定格出力時に行われ
るので、フィラメント４ａ、４ｂに流わる電流をバイパ
スするコンデンサＣ３，Ｃ４が設けられているが、この
コンデンサＣ３，Ｃ４は点灯時にも光量制御を行うこと
になる。また、蛍光ランプ４の管端部の黒化を防ぐため
に過大な電流を流せないので、定格出力時にフィラメン
ト４ａ、４ｂに流れる電流として予熱電流かあるいは同
程度の電流しか流せなくなり、このような条件でコンデ
ンサＣｓ　、　Ｃ４の値を決定しなければならない。こ
のため、スタンバイ（ｓ　Ｌａｎｄ−ｂｙ）時に定格出
力より小さな出力を出している時は、予熱を行おうとし
てもコンデンサＣ３，Ｃ４で電流がバイパスされてしま
うので、充分な予熱電流が確保されない。従って、予熱
は定格出力時に行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしなから、上記のような従来の放電灯駆動装置にあ
っては、定格出力時に予熱を行うので、予熱時にコンバ
ータトランスの他の出力巻線にも定格電圧が発生したり
、また予熱を定格出力以下で行おうとすると定格出力時
に過大な電流がフィラメントに流れて黒化が発生すると
いう問題点があった。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので
、放電灯のフィラメントに過大な電流が流れて黒化が発
生するのを防止でき、またコンバータトランスの出力に
かかわらず適正な予熱が行える放電灯駆動装置を得るこ
とを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の放電灯駆動装置は、−次巻線がスイッチング素
子と直列に接続され、二次側に放電灯の各フィラメント
が接続される駆動用巻線及び上記スイッチング素子の制
御用巻線を有したコンバータトランスと、放電灯のフィ
ラメント間を該放電灯の通電タイミングに従って短絡さ
せる点灯回路と、放電灯のフィラメントに流れる電流を
検出してその短絡電流を設定値以下に抑える短絡電流抑
制手段とを備えたものである。

〔作用〕

本発明の放電灯駆動装置においては、放電灯のフィラメ
ントに流れる電流を検出して予熱時の短絡電流を設定値
以下に抑えているので、フィラメントに過大な電流が流
れず、またコンバータトランスの出力にかかわらず適正
な予熱が行える。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例による放電灯駆動装置の回路
構成図であり、従来の第２図と同一構成部分には同一符
号を付して重複する説明は省略する。図中、Ｒ３は蛍光
ランプ４のフィラメント４ａ、４ｂに流れる電流を検出
するための電流検出用抵抗で、トランジスタＱ２のエミ
ッタとグランド間に接続されている。この抵抗Ｒ３の検
出電圧（端子電圧）はオペアンプＱ５の一入力端子から
入力され、オペアンプＱ５の十入力端子には電圧源Ｅ２
からの基準電圧が入力される。そして、オペアンプＱ５
の出力側はトランジスタＱ２のベースと接続されており
、これらの抵抗Ｒ３，オペアンプＱ５及び電圧源Ｅ２に
よって、蛍光ランプ４のフィラメント４ａ、４ｂに流れ
る電流を検出して点灯回路６の短絡電流を設定値以下に
抑える短絡電流抑制手段８が構成されている。なお、各
フィラメント４ａ、４ｂには電流バイパス用のコンデン
サは接続されていない。

次に動作について説明する。

通常の蛍光ランプ４の点灯時及び消灯時の動作について
は従来と同様であるので説明は省略するが、フィラメン
ト４ａ、４ｂへの通電時には制御信号ａによりトランジ
スタＱ２がオンとなり、抵抗Ｒ３に電流が流れる。この
時、抵抗Ｒ３に発生する検出電圧はフィラメント４ａ、
４ｂに流れる電流に比例しており、この検出電圧はオペ
アンプＱ５で電ｍ　Ｅ　２で設定された基準電圧と比較
される。そして、検出電圧が基準電圧より大きくなろう
とするとオペアンプＱ５はトランジスタＱ２をオフさせ
る方向に作動し、トランジスタＱ２は定電流制御が行わ
れる。このため、コンバータトランスＴ、の出力にかか
わらず、フィラメント４ａ、４ｂに流れる電流は上記基
準電圧によって決定される設定値を越えることはなく、
フィラメン）４ａ、４ｂに過大な電流が流れるのを防止
することができ、蛍光ランプ４の黒化を防止することが
できる。また、コンバータトランスＴ、の出力にかかわ
らずフィラメント４ａ、４ｂの適正な予熱を行うことが
でき、複写機などにおいてスタンバイ時に帯電が行われ
てトナーが感光ドラムに付着したり、感光ドラムの表面
電位が上昇して破壊するのを防ぐことができる。そして
、点灯時には制御信号ａが低レベルになってトランジス
タＱ２がオフとなり、フィラメント４ａ、４ｂ間に放電
電流が流れる。

（発明の効果〕 以上のように、本発明によれば、放電灯のフィラメント
に流れる電流を検出して短絡電流を設定値以下に抑える
ようにしたため、放電灯のフィラメントに過大な電流が
流れるのを防止でき、放電灯の黒化を防ぐことができ、
また、コンバータトランスの出力にかかわらずフィラメ
ントの適正な予熱が行えるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路構成図、第２図は
従来の放電灯駆動装置の回路構成図である。 １−−−−−−交流電源 ２・−・・・ダイオードブリッジ ３−−−−−−　Ｐ　Ｗ　Ｍ回路 ４−・−蛍光ランプ（放電灯） ４ａ、４ｂ−−−−フィラメント ５−−−−−−ダイオードブリッジ ６−−−−−−点灯回路 ７・・・・−レギュレータ ８−−−−一短絡電流抑制手段 Ｔ、−−−−−コンバータトランス Ｆ　、　−−−−−−一次＠線 Ｓ、−−−−−駆動用巻線 Ｓ２−・−制御用巻線 Ｑ、−−−−ＦＥＴ　（スイッチング素子）Ｑ２・・・
・−トランジスタ Ｑ３・−・−オペアンプ Ｑ４−・−ホトカブラ Ｑｓ−・一定電流素子 Ｒ３・・・・・・電流検出用抵抗

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一次巻線がスイッチング素子と直列に接続され、二次側
   に放電灯の各フィラメントが接続される駆動用巻線及び
   上記スイッチング素子の制御用巻線を有したコンバータ
   トランスと、放電灯のフィラメント間を該放電灯の通電
   タイミングに従って短絡させる点灯回路と、放電灯のフ
   ィラメントに流れる電流を検出してその短絡電流を設定
   値以下に抑える短絡電流抑制手段とを備えたことを特徴
   とする放電灯駆動装置。